【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外煤炭、矿石、粮食等大宗干散货含水率检测，尤其涉及一种多向监测结构及应用该结构的多向监测系统。
技术介绍
1、港口是综合交通运输的枢纽和经济社会发展的战略资源，以煤炭港口为代表的散货港口更是战略资源安全保供的关键环节和重要支撑，关系国家能源、基础物料供应链稳定和国内国际“双循环”构建。“经济要发展，国家要强大，交通特别是海运首先要强起来。要志在万里，努力打造世界一流的智慧港口、绿色港口。”
2、我国北煤南运、西煤东运、铁海联运的基本格局与地理环境因素造成与铁路相连接的水上运输枢纽港口主要集中在沿海城市，如秦皇岛、天津、青岛、上海、深圳等 21 个主要枢纽港口的煤炭运量占整个沿海地区的 95%以上。统计显示，2020 年沿海港口煤炭及制品吞吐量为 16.5 亿吨，内河港口吞吐量达到 9.1 亿吨。由于物料特性和港口转运工艺的局限，以煤炭为代表的干散货在装卸、堆存和运输过程中会产生一定的粉尘污染，影响港区和周边环境以及人群健康。这已成为散货港口面临的主要环境问题。多年来干散货港口也一直致力于粉尘的控制，使用了湿式除尘、干式除尘、化学除尘、物理除尘、封闭等防控尘方法措施，但因为港口起尘点多面广，尤其无组织排放溯源和治理难度大，粉尘总体治理效率偏低。“坚持精准治污、科学治污、依法治污，持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”。我国污染防治攻坚战将更加突出精准、科学、依法治污。主要任务中也提出“坚持标本兼治，推进交通污染深度治理”，要求“进一步提升港口污染治理水平”。干散货港口传统的粉尘污染治理方式在预防性、及时性
3、目前干散货港口（以煤炭为代表）的粉尘控制主流方案为封闭式存储、防风网结合湿式除尘、苫盖三种方式，抑尘剂和干式除尘为辅助抑尘方式。封闭式存储工程造价高昂、苫盖方式存在安全隐患并影响作业效率，在今后的一段时间防风网结合湿式除尘还将是干散货港口粉尘控制的主要方法。
4、但现有的湿式除尘体系物料加湿时机、加湿强度、频率一般根据经验判断，导致总体抑尘效果偏低。而物料含水率是湿式除尘方法的核心参数。含水率过低会导致粉尘污染严重，而含水率过高，浪费水电资源同时还会影响物料质量。以煤炭为例，含水率过高会降低煤炭热值。因此，物料含水率的精准获取和控制非常重要。多年来受限于技术条件，露天堆场区域的物料表面高精度含水率快速获取一直是散货港口散货粉尘治理的难题。以往湿式除尘智能控制系统中堆存物料含水率多通过初始含水率、风速、日照等气象条件的模型算法间接推算得出，其精度无法保证。
5、因此研发含水率监测设备及时获取物料含水率并将之利用于粉尘联动控制，将极大的提升湿式除尘系统的科学有效性和精准性。而现有近红外煤炭含水率传感器与测量物料之间的距离、角度差异会造成监测准确度波动，控制测量传感器与煤炭堆垛表面相对距离及位姿是保证连续监测一致性的重要因素。
6、为此，我们提出一种多向监测结构及包含其的监测系统以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提出了一种多向监测结构及应用该结构的多向监测系统，能够针对散货堆垛堆料、取料作业形貌多变特点，保障红外煤炭含水率传感器与待测煤炭堆垛表面的距离、角度始终保持在有效监测位置，提高后续监测精确度。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种多向监测结构，包括：
3、安装框，用以连接外部监测设备移动端，并面向煤炭堆垛设置；
4、同位框，内部固定有间距调节组件、滑动架、传感器定位板以及变距转动组件，所述间距调节组件用以在安装框面向煤炭堆垛的水平方向上伺服移位所述滑动架，所述变距转动组件与所述滑动架连接固定，其在垂直于滑动架伺服移位轴向的方向上包括多级式的变距点，并在每级变距点独立伺服转动所述传感器定位板；
5、角度调节组件，包括驱动件、限位件、翻转轴以及摆动轴，所述翻转轴轴承连接在所述安装框底端，所述摆动轴与所述翻转轴平行设置，并与所述驱动件铰接联动，所述同位框上下端分别与所述摆动轴以及翻转轴连接固定，所述驱动件用以在以安装框面向煤炭堆垛的水平方向上摆动式推动所述同位框，并由所述限位件对摆动幅度限位；
6、近红外煤炭含水率传感器，其固定在所述传感器定位板的末端，并与外部监测设备通信互传。
7、进一步地，所述间距调节组件包括第一电机、丝杆以及滑杆，所述丝杆轴承连接在所述同位框内壁两端，所述滑杆与所述丝杆平行，其两端与所述同位框内壁两端固定连接，所述滑动架中心与所述丝杆螺纹配合，其外端与所述滑杆滑动连接。
8、进一步地，所述滑杆为三个且等距绕设在所述丝杆外周，其用以三角式滑动限位所述滑动架。
9、进一步地，所述变距转动组件中，对应每级变距点包括转动电机、固定板、同步带轮组、转轴以及同步带，所述固定板一端开设有定位槽以固定所述转动电机，另一端轴承连接所述转轴，所述同步带张紧式覆于所述同步带轮组上，所述同步带轮组一端与所述转动电机输出端同轴固定，另一端与所述转轴同固定，所述轴承外露固定板设置以固定连接下一级变距点中的固定板。
10、进一步地，所述传感器定位板套设在最后一级的变距点中的转轴上，并通过对称式的两夹紧块螺栓定位，所述夹紧块与对应后一级的变距点中的转轴连接固定。
11、进一步地，所述驱动件包括第二电机、变速箱、驱动臂、摆动臂以及铰接头，所述第二电机以及变速箱固定在所述安装框上，所述第二电机通过所述变速箱降速换向，所述驱动臂一端与所述变速箱输出端同轴固定，另一端与所述摆动臂铰接，所述铰接头固定在所述摆动臂远离驱动臂的一端，其套设在所述摆动轴上。
12、进一步地，所述限位件包括弧形式的角板以及竖直式的连接杆，所述角板上开设有调节槽，其底端通过延伸的固定块与所述安装框底端侧面螺栓固定，所述连接块一端与所述翻转轴固定连接，另一端滑动连接在所述调节槽内。
13、进一步地，所述调节槽为90度圆弧结构，以顺时针方向，所述连接杆滑动至最低位时，所述安装框正面与所述同位框连接摆动轴的一面平行，所述连接杆滑动至最高位时，所述安装框正面与所述同位框连接摆动轴的一面相垂直。
14、进一步地，所述摆动臂长度与所述调节槽长度对应。
15、一种监测系统，该系统应用上述的多向监测结构，所述监测系统还包括移动端以及控制平台终端，所述移动端为行走小车，其可通过升降架对上述多向监测结构进行高位升降，所述控制平台终端用以与上述多向监测结构中的近红外煤炭含水率传感器进行数据通信。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：对于不同堆垛形态的煤炭物料，为应对不同坡度变化需求，本专利技术设计相应的角度调节组件，由驱动件在以安装框面向煤炭堆垛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多向监测结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述间距调节组件包括第一电机、丝杆以及滑杆，所述丝杆轴承连接在所述同位框内壁两端，所述滑杆与所述丝杆平行，其两端与所述同位框内壁两端固定连接，所述滑动架中心与所述丝杆螺纹配合，其外端与所述滑杆滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述滑杆为三个且等距绕设在所述丝杆外周，其用以三角式滑动限位所述滑动架。
4.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述变距转动组件中，对应每级变距点包括转动电机、固定板、同步带轮组、转轴以及同步带，所述固定板一端开设有定位槽以固定所述转动电机，另一端轴承连接所述转轴，所述同步带张紧式覆于所述同步带轮组上，所述同步带轮组一端与所述转动电机输出端同轴固定，另一端与所述转轴同固定，所述轴承外露固定板设置以固定连接下一级变距点中的固定板。
5.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述传感器定位板套设在最后一级的变距点中的转轴上，并通过对称式的两夹紧块螺栓定位，所述夹
6.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述驱动件包括第二电机、变速箱、驱动臂、摆动臂以及铰接头，所述第二电机以及变速箱固定在所述安装框上，所述第二电机通过所述变速箱降速换向，所述驱动臂一端与所述变速箱输出端同轴固定，另一端与所述摆动臂铰接，所述铰接头固定在所述摆动臂远离驱动臂的一端，其套设在所述摆动轴上。
7.根据权利要求6所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述限位件包括弧形式的角板以及竖直式的连接杆，所述角板上开设有调节槽，其底端通过延伸的固定块与所述安装框底端侧面螺栓固定，所述连接块一端与所述翻转轴固定连接，另一端滑动连接在所述调节槽内。
8.根据权利要求7所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述调节槽为90度圆弧结构，以顺时针方向，所述连接杆滑动至最低位时，所述安装框正面与所述同位框连接摆动轴的一面平行，所述连接杆滑动至最高位时，所述安装框正面与所述同位框连接摆动轴的一面相垂直。
9.根据权利要求8所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述摆动臂长度与所述调节槽长度对应。
10.一种多向监测系统，所述系统应用上述权利要求1-9任一所述的多向监测结构，其特征在于：所述监测系统还包括移动端以及控制平台终端，所述移动端为行走小车，其可通过升降架对上述多向监测结构进行高位升降，所述控制平台终端用以与上述多向监测结构中的近红外煤炭含水率传感器进行数据通信。
...【技术特征摘要】
1.一种多向监测结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述间距调节组件包括第一电机、丝杆以及滑杆，所述丝杆轴承连接在所述同位框内壁两端，所述滑杆与所述丝杆平行，其两端与所述同位框内壁两端固定连接，所述滑动架中心与所述丝杆螺纹配合，其外端与所述滑杆滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述滑杆为三个且等距绕设在所述丝杆外周，其用以三角式滑动限位所述滑动架。
4.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述变距转动组件中，对应每级变距点包括转动电机、固定板、同步带轮组、转轴以及同步带，所述固定板一端开设有定位槽以固定所述转动电机，另一端轴承连接所述转轴，所述同步带张紧式覆于所述同步带轮组上，所述同步带轮组一端与所述转动电机输出端同轴固定，另一端与所述转轴同固定，所述轴承外露固定板设置以固定连接下一级变距点中的固定板。
5.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述传感器定位板套设在最后一级的变距点中的转轴上，并通过对称式的两夹紧块螺栓定位，所述夹紧块与对应后一级的变距点中的转轴连接固定。
6.根据权利要求1所述的一种多向监测结构，其特征在于：所述驱动件包括第二电机、变速箱、驱动臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：于迅，彭士涛，刘履震，缪捷，魏燕杰，路得，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。